湖北省荊門(mén)市京山縣實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)高三物理摸底試卷含解析

湖北省荊門(mén)市京山縣實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)高三物理摸底試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示的xOy坐標(biāo)系中，x軸上固定一個(gè)點(diǎn)電荷Q，y軸上固定一根光滑絕緣細(xì)桿（細(xì)桿的下端剛好在坐標(biāo)原點(diǎn)O處），將一個(gè)套在桿上重力不計(jì)的帶電圓環(huán)（視為質(zhì)點(diǎn)）從桿上P處由靜止釋放，圓環(huán)從O處離開(kāi)細(xì)桿后恰好繞點(diǎn)電荷Q做圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，速度可能先增大后減小B.圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，加速度可能先增大后減小C.增大圓環(huán)所帶的電荷量，其他條件不變，圓環(huán)離開(kāi)細(xì)桿后仍然能繞點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)D.將圓環(huán)從桿上P的上方由靜止釋放，其他條件不變，圓環(huán)離開(kāi)細(xì)桿后仍然能繞點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)參考答案：C試題分析：圓環(huán)從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，對(duì)環(huán)受力分析，環(huán)受庫(kù)侖引力和桿的彈力，庫(kù)侖引力沿桿方向上的分力等于圓環(huán)的合力，滑到O點(diǎn)時(shí)，所受的合力為零，加速度為零，故A錯(cuò)誤；圓環(huán)從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，庫(kù)侖引力做正功，動(dòng)能一直增大，速度一直增大，故B錯(cuò)誤；圓環(huán)從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得，，根據(jù)牛頓第二定律有，可知，軌跡半徑與圓環(huán)所帶電荷量無(wú)關(guān)，故C正確；若增大高度，電勢(shì)差U增大，軌跡半徑發(fā)生變化，圓環(huán)不能做圓周運(yùn)動(dòng)，故D正確?？键c(diǎn)：向心力，牛頓第二定律，帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用2.（1）已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1011Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的

。A．波長(zhǎng)

B．頻率

C．能量

D．動(dòng)量（2）氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷。它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一。其衰變方程是→＋

。已知的半衰期約為3.8天，則約經(jīng)過(guò)

天，16g的衰變后還剩1g。（3）牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中記載，A、B兩個(gè)玻璃球相碰，碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之比總是約為15∶16。分離速度是指碰撞后B對(duì)A的速度，接近速度是指碰撞前A對(duì)B的速度。若上述過(guò)程是質(zhì)量為2m的玻璃球A以速度v0碰撞質(zhì)量為m的靜止玻璃球B，且為對(duì)心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小。參考答案：3.（單選）豎直懸掛的輕彈簧下連接一個(gè)小球，用手托起小球，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，如圖所示．則迅速放手后A．小球開(kāi)始向下做勻加速運(yùn)動(dòng)B．彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)小球速度達(dá)到最大C．彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)小球加速度等于D．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大加速度大于參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】胡克定律；牛頓第二定律．B1、C2?！敬鸢附馕觥緾D。剛放手時(shí)，小球受到重力和向下的彈力，所受的合力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律得知，加速度大于g．D答案正確；向下運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；只有當(dāng)彈力與重力等大反向時(shí)，合力為零，速度最大，B錯(cuò)誤；當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小球只受重力作用，小球加速度等于，C正確；故本題選擇CD答案?！舅悸伏c(diǎn)撥】本題要正確分析小球的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求加速度，一開(kāi)始小球受向下的重力和彈力，向下加速，當(dāng)彈簧被拉伸，向上的彈力等于重力時(shí)小球速度最大，之后小球向下做減速運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程小球的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為簡(jiǎn)諧振動(dòng)，開(kāi)始時(shí)加速度最大，大于重力加速度。認(rèn)真分析整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程就不難得出正確答案。4.（單選）圖甲中的塔吊是現(xiàn)代工地必不可少的建筑設(shè)備，圖乙為150kg的建筑材料被吊車(chē)豎直向上提升過(guò)程的簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)圖象，g取10m/s2，下列判斷正確的是（）A．前10s的懸線(xiàn)的拉力恒為1500NB．46s末塔吊的材料離地面的距離為22mC．0～10s材料處于失重狀態(tài)D．在30s～36s鋼索最容易發(fā)生斷裂參考答案：解：A、由圖可知前10s內(nèi)物體的加速度a==0.1m/s2，由F﹣mg=ma可知，懸線(xiàn)的拉力F=mg+ma=150×10.1=1515N，故A錯(cuò)誤．B、由圖象面積可得整個(gè)過(guò)程上升高度是28m，下降的高度為6m，46s末塔吊的材料離地面的距離為22m．故B正確．C、因30s～36s物體加速度向下，材料處于失重狀態(tài)，F(xiàn)＜mg；前10s材料處于超重狀態(tài)，F(xiàn)＞mg，鋼索最容易發(fā)生斷裂．故C、D錯(cuò)誤．故選：B．5.一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個(gè)傾角37°的斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為0.9g（g為重力加速度）。這個(gè)物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過(guò)程中（sin37°=0.6）（

）

A．物體的重力勢(shì)能增加了0.9mgH

B．物體的重力勢(shì)能增加了mgH

C．物體的動(dòng)能損失了0.5mgH

D．物體的機(jī)械能損失了0.5mgH參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，p點(diǎn)震動(dòng)周期為0.4s，在某一時(shí)刻波形如圖所示，此刻p點(diǎn)的振動(dòng)方向沿

，該波的波速為

，在離波源為11m的Q點(diǎn)經(jīng)s到達(dá)波谷．參考答案：沿y軸正方向；10m/s，0.9【考點(diǎn)】橫波的圖象；波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系．【專(zhuān)題】振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像專(zhuān)題．【分析】簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，P點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)方向沿y軸正方向．由圖讀出波長(zhǎng)，求出波速．利用波形的平移法求出圖示x=2m質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)傳到Q點(diǎn)的時(shí)間，就是Q點(diǎn)到達(dá)波谷的時(shí)間．【解答】解：簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，P點(diǎn)的振動(dòng)比原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)遲，此時(shí)刻原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)處于波峰，則P點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)方向沿y軸正方向，

由圖讀出，波長(zhǎng)λ=4m，波速為v=m/s=10m/s，

在離波源為11m的Q點(diǎn)與圖示時(shí)刻x=2m處波谷相距x=9m，根據(jù)波形的平移法得到，Q點(diǎn)到達(dá)波谷的時(shí)間為t=s．故答案為：沿y軸正方向；10m/s，0.97.相對(duì)論論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車(chē)的中點(diǎn)處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀(guān)察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車(chē)上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時(shí)到達(dá)列車(chē)的前、后壁，地面上的觀(guān)察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車(chē)的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：相等8.在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為，該金屬的逸出功為_(kāi)_____。若用波長(zhǎng)為（<0）單色光做實(shí)驗(yàn)，則其截止電壓為_(kāi)_____。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：9.（6分）圖中為示波器面板，屏上顯示的是一亮度很低、線(xiàn)條較粗且模糊不清的波形。

（1）若要增大顯示波形的亮度，應(yīng)調(diào)節(jié)_______旋鈕。（2）若要屏上波形線(xiàn)條變細(xì)且邊緣清晰，應(yīng)調(diào)節(jié)______旋鈕。（3）若要將波形曲線(xiàn)調(diào)至屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)____與______旋鈕。參考答案：

答案：⑴輝度（或?qū)憺椋凭劢梗ɑ驅(qū)憺椤穑谴怪蔽灰疲ɑ驅(qū)憺椤┧轿灰疲ɑ驅(qū)憺椋?0.升降機(jī)中站著一個(gè)人發(fā)現(xiàn)失重，則升降機(jī)可能在做豎直

運(yùn)動(dòng)，也可能在做豎直

過(guò)程．參考答案：減速上升，加速下降．【考點(diǎn)】超重和失重．【分析】當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說(shuō)物體處于超重狀態(tài)，此時(shí)有向上的加速度；當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說(shuō)物體處于失重狀態(tài)，此時(shí)有向下的加速度．【解答】解：人站在磅秤上受重力和支持力，發(fā)現(xiàn)了自已的體重減少了，處于失重狀態(tài)，所以具有向下的加速度，

那么此時(shí)的運(yùn)動(dòng)可能是減速上升，也可能是加速下降．故答案為：減速上升，加速下降．11.2013年2月12日朝鮮進(jìn)行了第三次核試驗(yàn),韓美情報(bào)部門(mén)通過(guò)氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實(shí)驗(yàn)的核原料是，則①完成核反應(yīng)方程式

．②本次核試驗(yàn)釋放的能量大約相當(dāng)于7000噸TNT當(dāng)量，已知鈾核的質(zhì)量為235.0439u，中子質(zhì)量為1.0087u，鍶（Sr）核的質(zhì)量為89.9077u，氙（Xe）核的質(zhì)量為135.9072u，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量，求一個(gè)原子裂變釋放的能量．參考答案：①根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得：②該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根據(jù)愛(ài)因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

12.學(xué)校的課外物理興趣小組想測(cè)出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，李軒同學(xué)想出一個(gè)方案，如圖，將一小鐵球和滑塊用細(xì)細(xì)線(xiàn)連接，跨在木板上端的一個(gè)小定滑輪上，開(kāi)始時(shí)小鐵球和滑塊均靜止，然后剪斷細(xì)線(xiàn)，小鐵球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽(tīng)到小鐵球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。他們反復(fù)調(diào)整擋板的位置，重復(fù)上述操作，直到能同時(shí)聽(tīng)到兩撞擊聲，然后用刻度尺測(cè)量出H=1.25m，x=0.50m,h=0.30m，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹楦鶕?jù)以上內(nèi)容回答下面的問(wèn)題：(1)滑塊下滑的加速度大小

m/s2(2)請(qǐng)利用H、h、x這三個(gè)物理量表示出動(dòng)摩擦因數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式=

，代入相關(guān)數(shù)據(jù)，求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=

。(3)與真實(shí)值相比，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)

(填“偏大”或“偏小”或“不變”)寫(xiě)出支持你想法的一個(gè)論據(jù)

。參考答案：13.一物塊以150J的初動(dòng)能從斜面底端A沿斜面向上滑動(dòng),到B時(shí)動(dòng)能減少100J,機(jī)械能減少30J，以A點(diǎn)所在的水平面為零勢(shì)能面，則小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為_(kāi)____J。物塊返回到A時(shí)的動(dòng)能為_(kāi)_______J.參考答案：

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過(guò)勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對(duì)C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對(duì)C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

動(dòng)能不變：

解得：

開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長(zhǎng)量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中?，F(xiàn)有一束光線(xiàn)沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線(xiàn)射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線(xiàn)）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線(xiàn)在BC面的入射角＞C，故光線(xiàn)在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)兩正對(duì)著的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離，虛線(xiàn)沿豎直方向，一小球能在其間運(yùn)動(dòng)。今在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器，測(cè)試小球?qū)壍赖膲毫?，并通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示出來(lái)。當(dāng)軌道距離變化時(shí)，測(cè)得兩點(diǎn)壓力差與距離x的圖像如圖所示。（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小球的質(zhì)量；（2）光滑圓軌道的半徑；（3）若小球在最低點(diǎn)B的速度為20m/s，為使小球能沿光滑軌道運(yùn)動(dòng)，x的最大值。參考答案：解：（1）設(shè)軌道半徑為R，由機(jī)械能守恒定律：

對(duì)B點(diǎn)：

（2）

（1分）ks5u對(duì)A點(diǎn)：

（3）

（1分）ks5u由（1）、（2）、（3）式得：兩點(diǎn)的壓力差：

（4）

由圖象得：截距

6mg=6，得m=0.1kg

（5）

（1分）（2）因?yàn)閳D線(xiàn)的斜率

所以R=2m

（6）

（2分）在A點(diǎn)不脫離的條件為：

（7）

（2分）由（1）、（6）、（7）式得：x=15m

（1分）17.兩束平行的細(xì)激光束，垂直于半圓柱玻璃的平面射到半圓柱玻璃上，如圖所示。已知其中一條光線(xiàn)沿直線(xiàn)穿過(guò)玻璃，它的入射點(diǎn)是O；另一條光線(xiàn)的入射點(diǎn)為A，穿過(guò)玻璃后兩條光線(xiàn)交于P點(diǎn)。已知玻璃截面的圓半徑為R，OA=，OP=R。求玻璃材料的折射率。參考答案：作出光路如圖所示，其中一條光線(xiàn)沿直線(xiàn)穿過(guò)玻璃，可知O點(diǎn)為圓心；

(2分)另一條光線(xiàn)沿直線(xiàn)進(jìn)入玻璃，在半圓面上的入射點(diǎn)為B，入射角設(shè)為θ1，折射角設(shè)為θ2則得θ1=300

(2分)因OP=R，由幾何關(guān)系知BP=R，則折射角θ2=600(2分)

由折射定律得玻璃的折射